2009年12月10日星期四

科学松鼠会

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剑桥世界食物史——绪论(上)

Thu, 10 Dec 2009 16:30:12 +0800

coversmall此文是山寨盲流宏伟的翻译计划当中的一部分,大家看一下原文地址就可以了解这将是翻译全书将是多大的一个工程,而山寨,已经坚实的迈出了第一步。作为编辑我觉得他私下给我们的书名翻译很好,叫《剑桥吃货史》…..

如果你对这本书也有兴趣的话可以去认领书中的章节和山寨一起翻译,目前已经被认领的章节包括:绪论,大米,水,猪肉。山寨盲流已经为我们翻译好全书的目录,见。大家认领前要翻译的可以先去目录网页查看是否已被认领,我们会随时更新翻译进程。山寨的邮箱是:craigxy#gmail.com

或许您对山寨以前翻译的该书其中一篇有印象,见《剑桥世界食物史》选译:猪

绪论

翻译:山寨盲流

校对:ENT

还在阅读《剑桥世界人类疾病史》(1993年出版)的校样时,我们已经着手开展"剑桥食物与营养的历史与文化"课题。就在那时,我们开始考虑把对人类健康历史的研究扩展到食物与营养的领域——在这一领域,需要关注的绝不仅是对健康的损伤。编写疾病史时我们尚可以参考August Hirsch在他的三卷本《地理历史病理学手册》(London,1883–6)中提供的范式。而本书却没有什么"地理历史食物与营养手册"可供借鉴,因而本书也可算是独辟蹊径了。

幸而这方面的专业知识并不缺乏;我们有200位左右的作者和编委,代表了从农艺学到动物学的数十门学科;这使得本书与前作《剑桥疾病史》一样,代表了跨学科和跨国界的协作努力,其目标是扼要概括我们所知自从人类出现在地球上以来的食物与营养的全部历史。我们希望在这二十世纪将近尾声之际,这部两卷本的营养学图书能够与《剑桥疾病史》一同,就人类健康的全部已知和未知的知识,为现在和未来的学者提供一个剪影。

本书的主题中,有两点已经在书名中体现出来。食物,自然是书中所写历史的核心;没有食物就没有生命和历史,因此我们使用相当多的篇幅来叙述全球最重要的食物的历史。从某种角度说,这可以看成是数量方面的描述,而与之相对的是,营养——人体对食物的需求以及处理利用的方式——对于塑造人类生活质量则至关重要。因而我们也在本书的纵向结构中列出了一系列营养学课题,阐述其对于过去与现在的人类的重要性,以图为我们未来的营养状况提供建议。

尽管书名并不包括"文化"一词,但这个字眼出现在本课题名称中,而且文化的概念的确渗透在书中,自我们狩猎-采集远祖的史前文化始,经过各个历史时期的形形色色的饮食文化,直至现代的"食品政策",其制定与实施的动力常常是源自文化规范。最后是"健康",尽管从来没有在书中的标题中出现,却或明或暗地包含在每一章节中,同时也是本书的根本出发点。

概述

我们希望第八篇(译注:第八篇:世界食用植物词典 Part VIII A Dictionary of the World's Plant Foods)中,定义了书中涉及的植物食品并概述其历史的那些词条,能够为读者提供一个重要工具,尤其是对于那些特别感兴趣于那些地理区域相关章节感兴趣的读者而言;因此我们认为在本节的概述中首先涉及这最后的部分更有操作性。此外,由于水果基本上在食谱中只扮演季节性的配角,因而除了极少的几种作为主食者之外,水果都归到第八篇中。对于土豆(也有专门章节叙述)或芦笋这些食品,大多数读者不需要特别解释,但是诸如西非荔枝果(ackee)或泽米属(zamia)(在加勒比海地区相关章节中涉及)之类较罕见或者地域限制性的食物,读者可能想要多了解一些。一方面,第八篇记录了这些罕见食物,使得作者无需在行文中对其做出枝节性的解释说明,另一方面也为我们提供了上佳的机会,以便集中精力探究食物的起源与应用。另外,第� �篇也是本书中记录同义词的部分,读者可以在这里了解到(如果他们原先并不知晓的话)aubergine是茄子,”swede”是一种芜菁甘蓝,”Bulgar”则来自bulghur,意为 "碾碎的谷粒"。

现在让我们回到本书的起始,第一篇的各章节构成了对于早期人类,以及现今的狩猎——采集人群所消耗食物的一次体质人类学上的考察。无论从哪一个进化阶段开始算,人类都已经存在了数百万年,但是发明出农业和驯养牲畜则只是过去1万年左右的事,只占到人类在地球上存续历史的微小的百分之一而已。因此在某种程度上,现代人类必然是我们远古祖先从食腐者到熟练猎人,从食物采集者到种植者的演化之旅中所经历的饮食进化的产物。

探究我们狩猎-采集祖先的食谱(所消耗食物的内容)以及营养状况(人体处理食物的情况),可供采用的手段林林总总。考古遗址贡献动植物遗骸,还有人类粪化石(干燥粪便),能够解释食谱问题,而人类遗骸——骨骼,牙齿,以及(偶尔的)软组织——的分析则帮助阐明营养问题。此外,研究现代的狩猎-采集人群的食谱和营养,也为判读前述的考古资料提供了帮助。到目前为止,可以总结出的结论是我们的旧石器时代祖先吃得不错,而且比后来的定居者还要相对优越一些。实际上有一些专家主张这些狩猎采集者吃得比他们直到十九世纪晚期到二十世纪初之前的所有后代都好。

第二篇把焦点由觅食转向耕作和动植物的驯化。食谱由猎取和采集来的食物向生产出的食物转变是一个渐变的过程,然而由于其开始时间与许多大型猎物消失的时间吻合,这就引人猜测,可能是当时食物逐渐匮乏造成的迫切需求才促成了农业的诞生。不过无论定居农业如何出现,随之而来的营养退化基本上都要归咎于所谓超级粮食的出现——大米、玉米、木薯和小麦——这类主食供养了大量人口,却以牺牲人类健康为代价,主要是因为食谱过于集中在此类主食上,无法获得对于人体健康至关重要的广谱维生素、矿物质和全蛋白。

第二篇中的章节编成若干组,多数是讨论我们最重要的植物食物,归类在数个标题之下,从"谷物"、"根,块茎,及其它高淀粉主食",到"重要的蔬菜",以及用于榨油和调味的植物。所有这些论及植物的章节都讨论其最初驯化发生的地点,方式和驯化者,以及随之而 来的向全球传播,还有其现在的地理分布。论及驯化,自然就要谈到植物与人类的互相依赖关系,即所谓"互利共生"现象,连同现代的种植问题及技术,都在文中得到一些详细研讨。

植物食品的移植造成的人口统计学意义上的冲击尚未得到充分认识,然而这一影响——尽管常常是破坏性的——对人类历史至关重要。小麦,一种约一万两千年以前随着冰川的消退而开始繁盛的草本植物,大约两千年后在中东首次得到(明显)有意的种植。到公元前一世纪,仅仅为了供养罗马城中人口,每年就需要一千四百万蒲式耳小麦,这导致了一整套扩张行动,最终使罗马人把北非大部分的可耕地变成了麦田。因此,尽管相传是马可·波罗(1254?—1324?)从中国带回来面条的概念,显然意大利人在此之前很早就拥有面食了。然而只有等到富含维生素C的美洲番茄传入之后,意大利人才能烹制出意粉与番茄酱的绝配——面食从此不仅更加美味,而且更加健康。而在中国,来自新世界的番茄与玉米、土豆、番薯和花生,各自通过不同途径进入了这 ��古老的土地,其结果则是引起了人口的剧增。

换言之,移植美洲植物的意义并非像用番茄配意粉这样,仅仅是丰富了旧世界的餐桌。玉米,木薯,两种甘薯,花生和辣椒被奴隶贩子用船带到非洲西海岸,本意是用来喂饱他们的黑奴"货物"。而这些新食物不仅喂养了前往美洲的奴隶,也喂养了他们的后代,它们的成功大大出乎人们的预料。美洲作物在非洲触发了农业革命,大大提高了粮食供应的数量和质量,也带来了人口暴涨,填补了奴隶掠夺留下的缺口,而被掳走的黑奴则在美洲种植蔗糖和咖啡(当然还有其它作物)——这两者都移栽自旧世界。

欧洲接受土豆和玉米的速度要慢得多,不过其影响还是一样显著的。旧世界小麦每次种植只能收获五倍于播种量的产出,而玉米能收获25到100倍(现代玉米一穗能收到约1000粒),到十七世纪中叶,玉米成为西班牙北部和意大利农民的主食,在法国南部则稍次要一些。从那里开始,玉米开始传播到整个欧洲,而到十八世纪末,玉米粥(在意大利叫做polenta)已经经由奥斯曼帝国传到巴尔干和俄罗斯南部。

同时,数个世纪来的城市的发展以及远距离贸易的发展——尤其是香料贸易——加速了探索全世界的食物并使之全球化的进程。对油料的探索也同步展开(用于烹饪,食物储存以及药用),这个进程开始于椰子被冲上热带海岸时,橄榄树沿着地中海由黎凡特传播到伊比利亚大西洋海岸时,以及芝麻成为北非和亚洲大部勃兴之中的文明的一部分时。

十七世纪的侵略,饥荒和驱逐迫使爱尔兰农民选择土豆作为最少耕地产出最大的作物,在十八世纪,由于其它作物常常歉收,土豆得以传入德国和法国。从那里开始,这种作物向乌拉尔山脉传播,那里原来只有黑麦,只能在短暂而且常常多雨的夏季成熟。土豆在这样的环境中长势良好,而且每英亩能够提供相当于黑麦四倍之多的卡路里,到十九世纪最初十年,土豆已成为北欧一大部分居民活命的口粮,正如玉米对于南边一些地方的人口来说也是不可或缺。

玉米还能间接养育人类。确实,有了玉米作为饲料,现在更有可能让牲畜越冬,以获得全年稳定的肉类供应,加上以奶、奶酪和蛋的形式提供的全蛋白——过去只是少数人的享受,如今多数人都能得到。于是,有人认为欧洲人口从十八世纪初开始增长,并于十九世纪达到一个临界点,开始以数百万的规模向外殖民,这绝不是巧合,欧洲人迁徙的方向与早前被抓走的黑奴去向相同,正是那些创造了粮食剩余的植物的故乡。

第二篇最后一组章节论述动物源的食物,讨论范围从野味、野牛、鱼类直到家畜。这不多的几章解释了包括人类在内的所有动物对植物界的依赖。实际上,世界上的植物性食物还协助驯服了上述的动物——就像最早驯服的狗一样——它们使得动物甘愿被驯服,这对人类食谱的贡献的重要性无法估量。

狗似乎是首先被驯化的动物,也是唯一在旧石器时代就已经被驯化的。它的祖先狼曾是食肉者和捕猎者(与人类一样),在发展历程中的某个时刻,似乎人类与狗结成了联盟,虽然有时人类会把狗当作盘中餐,有时又会反过来。而可以确定的是,在新石器时代早期,冰川开始退缩,气候变得温和,草食动物开始繁盛,日益增多的绵羊和山羊发现人类种植的谷物(或者至少是人类看守着,等待收获的野生植物种籽)是最容易找到的饲料。这些新农民无疑很快就不再赶跑它们,而是捕捉——最初是作为配合谷类食品 的肉源,也许稍晚就开始尝试利用绵羊的绒毛和山羊的防水羊毛。

捕捉动物还有另一个目的,就是使用在需要献祭的宗教仪式之中。事实上,有一种主张认为野生水牛、牛、骆驼,甚至山羊和绵羊最初都是出于献祭的目的来捕捉的,而不是为了吃。

无论出于什么目的,对于可驯化动物来说,捕捉之后的下一步就是畜牧了。在东南欧和近东(这种早期活动大量发生的地点),野生山羊和绵羊可能是最早体验到生活方式巨变的——它们清除地面上所有可食用物质的天赋得到它们新主人的发掘和充分利用。很快就出现了放牧的羊,牧人与他们的羊群广泛地散播出去,向更多的人介绍了驯化动物的奥秘和价值。

野猪则并非反刍动物,因而也就不太容易受到地里庄稼的诱惑,这意味着它们不会主动接近人,于是人类只好主动去接近它们。野猪很久以前就被猎取作为祭品,而且很可能给狩猎者留下性格暴烈的深刻印象。公元前7000至6000年之间,人类农场开始驯养猪,这一历程肯定是困难重重。

野牛无疑是被吸引到人类的农田里来的,不过根据我们目前对已灭绝的欧洲野牛(现代牛的野生祖先)的认识,公元前6000年左右对牛的驯化恐怕比驯化猪需要更多的勇气。然而这份辛苦绝对值得,因为不仅可以得到肉,奶和皮革,牛还可以与绵羊山羊一起为农业生产出力——把种子踏入土中,脱粒,拉车,以及(稍后的)拉犁。

现代最重要的驯养动物中,最晚驯化的的是鸡,首先用作祭品,然后则用来斗鸡,人类最后才开始食用鸡和鸡蛋。这种丛林鸟类的驯化品种出现在公元前3000年左右的中国北方;但是由于现代鸡种是东南亚和印度两种野禽的后代,因而最初的驯化地点仍然无法确定。野鸡被人类种植的谷物吸引而来,然后被捕捉,鸽子也是如此(直到不久前为止,鸽子在人类食谱中的重要性都一直比鸡还高)。鸭,鹅等等野禽都很可能是被新石器时代新出现的农业产品所吸引——并被捕获的。在世界的其他地方,水生动物以及骆驼,牦牛,还有美洲驼和羊驼,纷纷为智人Homo sapiens所驾驭,这一"智慧人种"不仅攀上了食物链的顶端,而且还下决心要延长它。

第三篇讨论了人类最重要的饮料,从古至今它们总与人类的主食形影不离。其中的水本身就是生命的要素;另一种,人类母乳则——至少到不久以前为止——是新生儿存活的必要条件,因而也是物种延续的必要条件。而这两者同时也是人类疾病的传染源,有时甚至是致命的。

狩猎-采集者停留在一个地方的时间基本上不足以弄脏泉水,水塘,河流或者湖泊。但是定居的农业族群却会造成污染,而且不仅是他们自己的排泄物,还有他们养的动物。人类定居点在哪里兴起(其中有些地方就成了后来的城市核心),水媒传染病就在哪里滋长,水——生命的要素——也就转而威胁生命。饮料的发明于是就显得既令人愉悦又充满智慧,因为发酵的过程能够杀菌。确实,人类最早的文字记录就提及用大麦、粟、大米以及其他谷物酿制的淡色浓啤酒(ale),还有椰枣和无花果调制的棕榈酒——这都说明早自旧大陆的新石器时代最早期开始,酿酒就已经是一桩重要的买卖了。

公元前3000年前后,葡萄酒展露头角,蜂蜜的产地也出现了蜂蜜酒。蒸馏酒精制造威士忌和白兰地的方法在七、八百年前被发现,到中世纪末(约600年前),人们在淡色浓啤酒中加入啤酒花("hopped"),酿出了真正的啤酒。看起来古人为了防御水媒传染病所投入的智慧和心血实在是蔚为壮观。

奶作为动物驯化的额外收获,也被人尝试发酵,尽管结果并不总是很理想。然而随着时间的推移,酸奶、奶酪和黄油的生产终于变得稀松平常,甚至占世界人口大多数的乳糖不耐者,都能够接受这些乳糖含量较低的乳制食品。只要当地有出产,奶(尤其是牛奶)就是断奶儿童的食物,而过去的几个世纪里,奶也被用作婴儿的母乳替代品,尽管有时会造成灾难性的后果。一个始终未能解决的难题是牛奶的营养物质过于浓缩,而且人体会形成针对牛奶蛋白质的抗体,因此牛奶远非完美食物,尤其不适合婴儿。另一个问题是从十六世纪至十九世纪,与普通结核共同肆虐欧洲的牛结核病(淋巴结核)。奶妈是喂养婴儿的一个办法,但是这个办法充满危险,而在约瑟夫·利斯特和路易·巴斯德之前,人们毫无消毒意识的年代里,人工喂养造成的婴儿死亡数 ��大得惊人。

将水煮沸是又一种预防水中病原体的手段,而且与发酵一样,这个过程也能产生美好的饮料。中国人从汉朝时期就开始饮茶,到了唐朝(618—907),饮茶大行其道,从此以后,中国人对茶的热爱就再也没有减退。中亚游牧人也接受了这种饮料,后来将其带到俄罗斯。饮茶在六世纪左右传到日本,不过直到约700年后才开始流行。这种调制饮料再从日本传到印度尼西亚,很久以后(1610年左右),荷兰人在那里发现了茶,并将其带回欧洲。几十年之后,英国人主导了这种饮料的普及推广,而他们最终把持了茶的贸易则更是人尽皆知。

尽管咖啡传入欧洲的时间与茶相近,它的历史却要近得多,所谓的咖啡传奇始于九世纪的埃塞俄比亚。到1500年,咖啡已经遍及阿拉伯世界(那里是禁酒的),再过几个世纪,这种饮料在欧洲也相当流行了。传说中欧洲人与咖啡的初遇机会,是在1683年奥斯曼土耳其人放弃对维也纳的围城时,遗留了几包咖啡豆。

来自美洲的可可,加入到亚洲与非洲对世界饮料的贡献之中。由于西班牙人和葡萄牙人占有了可可的生长地,他们成了最早享用巧克力(在哥伦布之前的中美洲人中间早已流行很久了)的欧洲人。在十六世纪的最初几十年,巧克力饮料传过整个西班牙帝国,到达意大利和荷兰,在该世纪中叶又传到英国和法国。

于是,在依靠酒精来对付不清洁的饮用水一千年之后,人类终于有机会利用这三种几乎同时传入欧洲的饮料来保持相对的清醒(当然期间还需要经过一个世纪左右的"风行过程")。不过还需要加入糖这一重要成分使它们变甜,才利于人们接受。而这些饮料的日益流行,自然而然地造成了奴隶贸易的加速,美洲种植园的兴盛,以及法国于1763把整个加拿大割让给英国以换取盛产蔗糖的马提尼克岛和瓜德罗普岛。

不过,蔗糖种植与处理,又给日益增长的酒类名单中加上一条——朗姆酒,然后在十九世纪,糖又成为新兴的软饮料工业的基石。咖啡因是这些混合物中常有的成分,可能部分因为人们越来越习惯于咖啡和茶提供的提神作用。美国最早的可口可乐制造商在兴奋性上面走得更远,他们加入了古柯coca——来自一种南美洲安第斯山民嚼食的含可卡因的叶子。古柯很快从配方中撤掉,只是饮料名字还叫Coca-Cola,不过可乐果cola还在。正如南美人嚼食古柯叶一样,西非人嚼食可乐果肉也是由于其兴奋作用,不过这回是咖啡因的作用。而且可乐果仁提取物不仅富含咖啡因,而且含有一种心脏刺激物,这一套混合物是碳酸饮料行业中的重要成分。

东非人嚼食一种叫做阿拉伯茶的常绿灌木叶子,同样也用它做成一种类似茶的饮料。最后还有在太平洋地区广泛饮用的卡瓦酒kava,这是世界上最不为人所知也最受争议和最神秘的一种——因为其所谓的麻醉效用而受争议,又因为其仪式功能和文化重要性而显得神秘。

除了人类在漫长的历史中发明和饮用的种种饮料之外,还有各种各样的"水"。早先,特殊功能的水可能来自泉眼或者某种其它水体,或许是被认为具有魔力,或者是味道甘美,或者就是觉得干净安全。在最近的几个世纪里,富人都到有矿泉处旅游,在那里让自己的身体从内部和外部同时"喝水",矿泉水同时也因为号称的保健功能被装瓶出售(直到今天依然如此)。如今,尽管发达国家绝大多数家庭都有供水(或者就是出于这个原因),人们对功能水的爱好并无减退,从某种意义上来说,瓶装水代替了原来是用于替代水的酒类。

第四篇关注主要营养物质的发现历史及其重要性,营养物质摄入不足引起的营养缺乏症,现代人的食谱与主要慢性病之间的关系,以及食物相关的失调症。而吊诡的是,许多此类通常危害较大的疾病(尤其是营养缺乏症),只有在发展了定居农业的人群中才会流行。

由于在新石器时代若干次农业革命中,涌现出种类繁多的动植物食物,因此至少到不久前为止,定居农业一直都被视作人类的一大进步。但是生物人类学家的发现(将在第一篇中讨论)表明,我们很大程度上是因为倾向于以目的论的眼光看待历史,才产生出这种论断;而进步实际上也带来了自己的代价(确实,只需要随便瞥一眼报纸,你就能体会到,为什么越来越多的人觉得需要警惕技术进步对人类健康的威胁)。

前文曾提及,农业和定居生活造成食谱集中于单一的作物,如旧大陆的小麦和新大陆的玉米,而尽管定居本身能促进人口增长(与狩猎采集生活正相反),但是这种增长却是一种造成营养状况降低的"强行"增长。

后续的进步不可避免地带来更多的营养障碍。促进伊比利亚人把帝国疆域扩展到大洋彼岸的导航与造船技术,同时也造成他们的海员在船上完全不能摄入维生素C,于是坏血病开始在水手之中肆虐。当玉米开始在欧洲,非洲和美国南部扎根的时候,新的食用者还不懂得在食用之前用石灰处理——美洲原住民可能是经过长期实践才学会的办法。而在缺乏经验的人群中,尤其是缺少其它饮食补充的人群中,欠缺烟酸的玉米主食广泛引起糙皮病的4D症状:皮炎(dermatitis),腹泻(diarrhea),痴呆(dementia)以及死亡(death)。十九世纪后半叶出现的机械碾米高效地剥离了米粒上富含硫胺(维生素B1)的麸皮,在食用大米的人群中广泛地导致硫胺缺乏引起的脚气病(译者按:beriberi是一种全身性疾病,不是脚癣)。

二十世纪最初几十年里,维生素的发现使得人们可以通过食物"添加"来终结传统的营养缺乏症,至少在发达国家可以做到,不过那里这类疾病已经在减少。但是其它的健康威胁却迅速取而代之。从20世纪50年代起,癌症和心脏疾病的发病率高涨,最大的嫌疑犯是环境恶化,而食物添加剂就名列其中,包括味精(谷氨酸一钠MSG),甜蜜素(环己基氨基磺酸),硝酸盐和亚硝酸盐,还有糖精。同样受怀疑的还有"工程改良"庄稼,原本是为了防虫害——同时也有可能使其更加致癌——以及定时播撒到农田里的杀虫剂和除草剂,它们通过庄稼作物和饮用水进入人体。

家畜现在则富含抗生素和存在阻塞动脉危险的脂肪,还有促进这种脂肪生长的激素和类固醇。鸡蛋被发现充满了如今听来已经很吓人的胆固醇,而全脂牛奶和大多数奶酪中的脂肪则让寻求"有益心脏"食谱的人士直犯嘀咕。盐被怪罪为高血压的病因,糖则被牵连到心脏病,饱和脂肪被看作是癌症和心脏病的罪魁,缺钙则是骨质疏松的源头。难怪在人均寿命越来越长的发达国家,许多人反而忽然极度关切自己该吃什么,不该吃什么。

然而讽刺的是,世界上绝大多数的人口,若有机会分享这种丰裕的话,是不会在乎这些危害的。对于面临感染危害的婴幼儿而言(母亲们甚至只能用不清洁的水调制配方奶),肥胖、厌食和慢性病都可能是可以容忍的风险(两害相权取其轻);刚断奶的幼儿遭到蛋白质和能量摄入不足的侵害;没有实施食物添加的地方,碘缺乏(以及其他矿物质和维生素缺乏)影响着数以亿计的儿童和成人;还有营养不足和饥荒。上述种种,到处都是司空见惯。

营养失调可能是我们远祖的狩猎—采集生涯遗留下来的遗产,发展中国家的人民要避免其危害,比发达国家人民更困难。糖尿病(可能是一个影响碳水化合物代谢的"节俭"基因造成的)就是其中之一,高血压也有可能;还有一系列隐藏在各种食物过敏,敏感性与不耐症中的疾病,最近才刚刚得到应有的关注。

土鳖扛铁牛……

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多项式的根之美

Thu, 10 Dec 2009 11:20:04 +0800

deg5木遥按:这是美国数学家 John Baez 今年 11 月 14 日在他的网页上贴出来的一篇文章(原文),很快引起了许多人的兴趣。标题中的"根"是指数学中一个多项式的解。如果你还没有忘光你的高中数学课,就应该知道下面这两个事实:任何一个多项式在复数域中必有根,并且每个复数都可以在复平面上对应于一个点。这样,给定一系列多项式,我们就可以把它们的根都画在复平面上,从而形成一些特定的图案。请放心,即使你对多项式毫不了解,也不会妨碍你欣赏这些图案之美的。也许你曾经听说过经典的曼德布洛特集合(Mandelbrot set),那你很容易就能在这里看到某些相似之处。所不同的是,人们对这些新的图案还所知甚少。

下面所有括号中的文字都是我所添加,以帮助不熟悉复平面的朋友了解所说那些的点的位置。每幅图都可以点击放大。


我的朋友 Dan Christensen 发现了一幅令人赞叹的图画(见题图)。它是由所有系数为 -4 到 4 之间的整数的 5 次以下多项式的根在复平面上的对应点构成的。

点击图片可以看大图。二次多项式的根是灰色的,三次多项式的根是青蓝色的,四次多项式的根是红色的,五次多项式的根是黑色的。横轴是实轴,纵轴是虚轴,中间的大洞的中心是原点。两侧小一点的洞的中心是 ±1,在 ±i 处和 1 的所有六个虚根出也各有一个小洞(即中间那个大洞上下不远处对称的那些小洞)。

你可以在这里看到许多迷人的图案,给人的感觉是这些整系数多项式的根在竭力避开那些整点和单位根似的,──除非这些整点和单位根本身就是多项式的根。如果你把图案放大,可以看到更多细节:

deg5_closeup

在这里你可以看到,在 1 这个点所在的空白区域周围环绕着一些美丽的羽毛,在 exp(iπ/3) 这个点周围有一个六瓣的星形(即左上角那个梅花形状的洞),还有一条奇特的红色连线把这两个点连接起来,还有很多其他的点周围的星形的洞,诸如此类。

人们应该开始研究这些东西才对!让我们把所有系数为 -n 到 n 之间的整数的 d 次以下多项式的全体根构成的集合称为 Christensen 集 Cd,n,很显然当 d 和 n 越大, Cd,n 这个集合就越大,并且当 n 趋于无穷大时这个集合趋于布满全复平面。如果固定 d, 令 n 趋向于无穷大,那么我们就能得到全体有理复数;如果令 d 和 n 同时趋于无穷大,那么我们就能得到全体代数复数。于是一个有趣的问题就是,如果我们固定 n,令 d 趋于无穷大,会得到什么呢?

在上面这些图片的鼓舞下,Sam Derbyshire 决定绘制一些分辨率更高的多项式根的图片。试验了几次之后,他觉得他最喜欢的是系数为 ±1 的多项式。他把所有 24 次以下的这样的的多项式的根绘制成一副高清晰度的图片,这些多项式一共有 224 个,其根大约共有 24 × 224 个,也就是大约四亿个。他用 mathematica (一个数学软件)花了大概四天时间才计算出所有这些根,得到了大约 5G 的数据。然后他用 Java 语言生成了这幅美妙的图案:

polynomialrootssmall

颜色表示根的密度,从黑色到暗红色到黄色再到白色。上图是低分辨率版本,这里有一个 90M 的文件可供下载。我们可以放大一点看到更多细节:

polynomialroots_closeup

请注意单位根周围的那些小洞,还有圆弧内部的那些羽毛。为了更清楚地观察,我们把下面这些标记出来的区域放大:

polynomialrootscrops

这里是 1 这个点处的那个洞。(即上面最右边那个标记出来的区域。)

polynomialroots1

中间那条白线是实轴。这是因为有非常多的多项式根都是实数。

然后这里是 i 这个点处的洞。(即最上面那个标记区域。)

polynomialrootsi

这是 exp(iπ/4) 这个点周围。(差不多位于 1 和 i 正中央。)

polynomialrootsexpi025p

请注意,根的密度在接近这个点的时候会变大,然后又突然变小。可以看到这些密度所形成的微妙的图案。

但是更漂亮的是当我们来到单位圆内部时的那些羽毛状图案!这里是实轴附近的样子,这个图的中心位于 4/5 点处。(右边数第二个标记区域。)

polynomialroots08

在 (4/5)i 点处的样子就截然不同了。(从上数第二个标记区域。)

polynomialroots08i

但是我觉得最漂亮的还要说是 (1/2) exp(i π / 5) 这个点周围的区域。(剩下的那个标记区域。)这幅图生动的展示出,在我们的数学研究中,规律性是如何从一团混沌中逐渐成型的,就像从薄雾中隐约显现出来一样。

polynomialroots05expi02

这里有太多东西需要解释了,每幅图片都至少需要一两个定理来描述。如果想看到更多的这类结果,可以参见:

Loki Jörgenson, 限定系数多项式的根 以及 相关图片
Dan Christensen,整系数多项式的根的图案

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抢稿小红猪

Thu, 10 Dec 2009 04:02:00 +0800

RedPig-shadow

请继续关注小红花制度!!撒小红花~~请看小红猪翻译小分队新一期:

你真的了解自己吗?来看看这些有趣的小秘密:《你身体的十个秘密

请到以下英文全文抢稿贴后留言抢稿

话说洋人的科普文章们听说自己有能被翻译成中文介绍给中国人民的机会,纷纷拥抱欢呼:哇,见世面的机会可来了!可惜小红猪千挑万选每周只给两篇洋文机会,没选上的洋文们偷偷拭泪,选上的洋文"洋洋"得意。没料极少数选上的洋文发现自己竟然被认领的主人抛弃,好不容易来到这大洋彼岸,竟然又要不见天日,于是在废纸堆中日日痛哭,终于被小红猪的好心人发现,掸掸上面的灰尘,道:"既然进了城,咱就不能再住地下室了……"于是——两篇旧文,译文因故未出,请同学们好心再次认领:(抢贴先后根据今日回贴最早时间判定)

不吃就饱——手术真能帮你减肥?》以及《高智商阿甘

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探讨末日的科幻小说一则

Thu, 10 Dec 2009 00:03:52 +0800

1

金属风暴

他们一部分人之间互相开仗,一部分人出海远航,一部分人互相吞噬,一部分人互相残杀,一部分人闲得发慌,腐败堕落,一部分人钻进故纸堆里,绞尽脑汁,一部分人花天酒地,搅得天下大乱。归根结底,他们想尽种种法子,来同自己的天性作对,最后落得个可悲的结局。

——[意]莱奥帕尔迪《道德小品》

平客的理由

 

"请你告诉我,平客先生,我是怎么来到这里的?"

"你不想离开原来呆的地方吗?你喜欢那个黑洞洞的监房?"

"不,事实上,我只是对于你用了什么手段感到好奇,因为那里的监测系统和防范措施是全世界最好的。而且老实说,你这个发光的金属框,一进来就有种要把人血管刮破的感觉,并不比我呆了7年的那个地方更舒服。"

"其实很简单,一种涨落原理的实际运用而已,我调高了你在这个区域的热力学参数,再加了一点点小伎俩,"他的眼睛突然死死盯住我,"艾柯先生,你可能还不知道这个世界发生了什么了吧?"

"我不关心。"

"他怎么会关心?他是当年站在上海最繁华闹市区的高层建筑楼顶,用'金属风暴'排击枪射杀了137名平民的变态杀人狂。他恨不得这个世界毁灭,所有人统统死光。"

毫无疑问,这声音属于女人,并且勾起了我对那支1千万发子弹/分的宝贝的一股强烈回忆,同时再次嗅到空气中美妙的火药味。

她走了出来,平客介绍道:"唐纳薇,爱丁堡大学人类学教授。"

"我记得你,"我向她点了点头,"你在电视上对我的案例作了全程分析。"

她故意不看我,朝着平客问道:"我很好奇,你为什么把我和这个疯子放到这里来?即使我知道这是世界末日,可没想和他死在一起。"

"我在做一部记录片,你和他都是当中的陈述者。"

"人都死光了,谁还来看记录片?"

平客没有继续回答她,转身轻轻地触一下身后的金属壁,对我们眨眨眼。

"我还邀请了其他三个人,一会儿都该到了。咱们六个,是地球上仅存的六个活人了。"

对此我并不惊讶,自从被判终身监禁、关押进格陵兰岛的一座监狱以来,我看到实打实的活人的次数屈指可数。

随着两道闪光在大厅中央出现,约翰·霍普金斯学院的贝隆医生和透视派画家阿加尼成为三个人当中先赶到的两位,同样是明星级别的、曝光率极高的名人,不用介绍。

"为什么通道打不开呢?"贝隆神情恍惚,似乎在自语又似乎在和阿加尼解释什么,"打开了就好办,只要把RQH酶造出来,大家就不用这么快都死。"

"没有用的,也不需要,人类的终极只有这一种,"阿加尼驳斥道,"多少年来,我像一个疯子一样翻找人间最美的透视法,这一次全体死亡让我在有生之年看到了,这是上帝的艺术。"

"不,你不是像个疯子,你本来就是个疯子。所有艺术家都是疯子,你们喜欢割掉自己的耳朵,你们喜欢磕药,你们还喜欢几万个人赤身裸体在大街上拍照,你们的大脑回沟还有脑电波和疯子一模一样,除了给同类制造麻烦和混乱,我想不出你们还做了些什么。"

" 呵,贝隆先生,你们,所谓悬壶济世的医生,做了些什么?有人肥胖,你们就给他利莫那班,有人吸毒,你们就给他美沙酮,最后不管什么疾病、成瘾的治疗都统统以开发疫苗了事,以为可以一劳永逸了。结果呢?是你们纵容了这个世界恶习和贪欲,终于落到一切无法收拾。你们解决问题的方式,永远是药、药、药,背后是没完没了的试验,老鼠、兔子、人……什么都拿来试验,我早就知道,什么东西都要给你们玩完的。"

他们的一番争吵叫我亢奋极了,忍不住插嘴道:"万能的上帝在让艺术和量子力学以及神经生物学发生关系的时候,已经准备用艺术来拯救世界了,可惜它没能来得及做点啥,它被自以为是的那些顽固主义分子忽略了,不是吗?"

"你是谁?"阿加尼疑惑地看着我。

"我叫艾柯。"

她发出了一声尖叫。

"我记得你,我不可能不记得,艾柯,杀人狂艾柯,你创造了近十年来最不可思议、最无与伦比的艺术作品之一。"她冲上来拥抱我,力度大得惊人,"啊那时候我比现在年轻多了,我的激情全部被你掀起来,好几个月里满脑子都是你拿着枪支站在楼顶的身影,我一直认为你比查尔斯·惠特曼(见注1)更有才华,你影响了我后期的很多创作。"

我们惺惺相惜地对视,她眼神里有一种让我觉得自己就是一位国王的能量场。

唐纳薇在一旁发出了冷笑:"平客先生,原来你叫来了两位疯子。"

"屠杀是一种进化残留,是我们不可抹杀的天性,教授,你也有这些,只不过用道德和理智抑止着而已。"平客平静地说道,"没有人是天使,人只不过是不良基因的奴隶。"

"这是人最大的悲哀,任何一种其他物种都不曾干过我们人所干过的那些有预谋的大屠杀,这种多余的邪恶并非生物所必须具有。"

"但不能否认,这种邪恶也在早期维系了先祖们的生存。"

"你认为这是有意义的吗?你把我们叫来,到底想记录下什么?"

"真相,有关末日的真相。"

"你想弄明白为什么世界上只剩下六个人?"

"某种程度上是的,但我的想法也不完全如此,还有一些其他的构思。先说说你的意见。"

"在过去4亿多年里,地球上发生过五次剧烈的物种灭绝事件,每一次都是清扫。现在又发生了第六次,仅此而已。"

"具体一点。"

"纵观人类整个历史,光明的时代罕见,黑暗的时代居多。殖民、奴隶贩卖、种族大屠杀、为了争夺资源而发动的大小战争,一些人乐此不疲把这些作为自杀性娱乐。自然也从来没想放过我们,地震、海啸、火山爆发、洪水、黑死病、鼠疫、西班牙流感、艾滋病……太多太多的可能,或者是自取灭亡,或者是天诛地灭。"

"是不是你们所谓'全新纪灭绝'?"

"对,你和我,还有在座,很不幸也很荣幸地承受也享受着这个收尾。"

贝隆显然对他们两人的话题产生了兴趣,朝着平客发话了:"凭什么由你来决定我们来做这件事?"

"因为我用尽手中仅剩的资源把你们带离了死亡,至少暂时地带离。"

"呵呵,伟大的实验物理学家,我相信你是试图用这种方式证明你那些理论物理同行的失败吧。"

"不,我尊敬他们,他们是无可替代的。相对论的世纪里,至少在最初几十年,我们每一个人都觉得心满意足,离乐土很近了。但是后来,这个信念发生了动摇,因为无限发展的工具太可怕了,每一件让人看得更远、更深或更小的工具都让我们察觉到自身的无知浅薄、沾沾自喜。"他流露出了一点轻微的伤感,但很快就话锋一转,"对了,医生,现在来听你从生物和生理学角度提出的看法,灭绝是必然的吗?"

贝隆点了点头:"在细胞的层面上,衰老和死亡就已经是一种必然。人在进入成年以后,激素的减少将使得细胞无法有效修复,线粒体产生了大量自由基得不到消解,还有染色体端粒维护系统不断衰退,这些事实和机制无法也毋需改变。要知道,真正不死的细胞只有癌细胞,所以也只有那些最愚蠢的人才会去想方设法让自己和同类永久生存,直至变成地球体的癌细胞。"

他兴致陡然高涨不可收拾,继续说了下去:"我们毫无理由也毫无特权永久占用这么大量的资源,事实上人类一直只是个卑鄙无耻的破坏者、猎杀者、掠夺者,打破着这个星球应有的平衡。"

"看来这家伙刚刚和我争吵只是出于职业习惯,原来他也认为人是渣滓,该被扫地出门。"阿加尼附在我的耳边低声说道。

"真正对生物多样性作出贡献的是什么?是细菌。它们形成云、分解岩石、沉积矿物、为植物施肥、调节土地、净化有毒的水,和植物一起构成了整个生态系统中最大的生物资源,它们才是主导,比我们更有资格享用一切。这次毁灭就是一次有力的证明,想想看,'幽灵细菌'在三个月内杀死了地球上的所有人,三个月!我和我的同行们在它面前一败涂地,对这个空前的失败除了痛惜,只有敬畏。"

这时候,大厅中央另一道光骤然闪耀,暂时打断了贝隆欲罢不能的陈述。五个人一齐饶有兴致地转过头,看着最后一位受邀者出现于眼前。

意料之中。那张柔光下看上去乏味无聊的扁平男性面孔属于被全球传媒冠以同一前缀——百年难得一遇的政坛奇才——的牙买加·索马里,即使在监狱里与世隔绝度过了7年,我对他从眉毛到喉结的每一外貌特征都熟悉之至。因为,他以常人无法想象的精力周旋于各界,能出现在涉及娱乐、体育、科技乃至电视剧的任一电视频道,有一阵子我怀疑他会参加"超级变变变",全身沾满毛毛虫让下面的观众打分。

毫无疑问阿加尼是我们当中见到此君显得最开心的一个,她对不受欢迎者有着与生俱来的特殊好感和欢迎方式:"你这个骷髅会(见注2)的小喽啰,我怀疑这次毁灭是你们在2021年的迪拜棕榈岛圆桌会上就已经制定的,对不对?"

继我之后,索马里成了第二个被她紧紧拥抱的到场人士。

"请相信我,美丽的艺术家小姐,我那次会议期间一直发高烧,连胡话也不敢说。"

"噢我不会抱怨你的。对于无能为力的事情,我们一向只能用幻觉去解决它,比如宗教。也许还有其他一些东西,摇滚乐啦、毒品啦、伟哥啦。但是好了,这会儿都不需要了,末日了,一切精神需求毫无意义,只有艺术实现了它最后的价值。所以,我对你是如此充满感激!"

平客上前和索马里握手,一边很快地表明邀请他前来所为何事。

"我正在写回忆录,不过听说这是地球上最后六个人的聚会,就马上放下了笔。"

唐纳薇露出惊讶的表情:"回忆录?!索马里先生,你有没有听说过'文章不再'的说法?"

"你指的是?"

"人类灭亡一个世纪之后,纸张、墨水会腐烂和消蚀,也得不到更新,所有的文学作品所有的白发章句都将无处可寻。"

"那么光盘呢?"

"呵呵,它比纸和笔更不堪一击,一张刻录盘只能将信息保留也许不到10年。"

阿加尼又一次发出尖叫:"10年,这太可怕了!"

索马里耸耸肩:"唐纳薇女士,你再次提醒了我的愚蠢。"

"是的,政治家都很愚蠢,你们几乎应该为这次灭绝负主要责任,不是吗?"

"完全地一点没有异议地同意你。几百年来,面对环境污染、过度开采、农业单一栽培、人为的物种入侵……任何一根可能带来灭绝后果的导火索,没见我们这些人做出过任何有说服力的作为去掐灭它。几十年前在干细胞问题还有气候问题上,政治家们更是从头到尾表现得像一群没有水准的小丑,我从心底里感到耻辱和羞愧。"

"早就有人警告过你们这些权术分子了,让你们不要抓住二氧化碳这点小东西纠缠不清,扰乱视听。结果呢?除了让更多的科研机构借此骗到了更多的钱,没人得到实际好处。最糟糕的是,你们简直是在剥夺非洲人民烧柴的权利。""说到点子上了,我对科研机构和科学家失望已极。""你也失望已极?""他们总是告诉我们问题在这儿在那儿,引来一帮人围观,然后就找到机会对我抱怨,抱怨大众传媒对于事实的歪曲报道或者夸大,抱怨公众的意识淡漠或者过度狂热,可这些既得利益者更乐意做的事情是拿了钱去买玩具,而不是出现在应该出现的地方纠正视听。"

这俩人之间一见如故的投机劲儿,多少让我们其他几个都有些吃惊。

"我现在得到一个结论,是鬼迷心窍的互相诅咒吞没了这个世界!"阿加尼欣欣然发出声音,"该死的是,还有人在指责别人。"

贝隆显然对于索马里说的一段话感到不爽:"你们不正是希望拿这些问题来操纵想操纵的人,实现想实现的目的吗?政治,政治就是一些人的嗜好罢了,这个嗜好一旦不加节制地发展,就会导致这些人变着法子招徕越来越多的共谋,就好像聚众吸毒那样high。"

阿加尼接话道:"但并不是谁都愿意去成为共谋。"

索马里闻听此言,摇了摇头:"可是,你会在不知不觉中变成共谋的。这个世界上,任何举动都有被共谋的理由,就像现在,请容许我猜测,平客先生正在以某种方式向外层空间传送这里面所发生一切的图像和声音数据。"

"不,你猜错了,我没有这样做。除了人类自己,我不知道谁会对这件事真正感兴趣。而人类就只剩下我们六个而已,都在这里了。罪孽与丑恶、悲伤与绝望、愤怒与怨恨,都将在我们身上了结。"

沉默。唐纳薇叹了一口气:"我想知道,我们会不会有灵魂留下?"

"如果你指的是神经连接、突触构成的意识活动或什么东西,它存在的物质基础将随着人的肉体消亡而失去,确实没有多大希望被保留下来。但我们不能否定另外一些可能,从前牛津有个叫做罗杰·彭罗斯的家伙,他认为意识是大脑中的量子计算,量子信息和经典信息的转换在神经元层次上发生了一个小坍塌,不妨设想,这些信息在离开生物体之后依然能以能量的方式存在,那可能就是灵魂了。"

"明白了,你要做的记录片也将以量子信息的方式存在。"

"或者,你以为有其他可能?"

"我想这是一个谁也解答不了的问题……不如解决一个现实一点的吧,请告诉我,此时此刻,你有没有得到你想要的真相?"

"还差一点,不过马上就可以了。我们需要完成最后一件事,事实上,这是我把艾柯先生请来的最大理由。"

平客伸出手去在右边的墙壁上用手指扣了一下,很快有一块壁板无声地移开,一柄流线型、古铜色、枪口泛着美丽光泽、一分钟能发出1千万发子弹的"金属风暴"从里面滑下来。他接住了,把它交到了我的手中。

"艾柯先生,这里包括你自己在内只有6个人,比137个少很多,也应该容易很多,你知道该怎么做了吗?"

 

注1:查尔斯·惠特曼(Charles Whitman),著名的校园枪杀狙击手,1966年8月1日爬上美国德克萨斯大学一座307英尺高的了望塔扮演上帝,用一把来复枪扫射了48人,杀死13个。

注2:成立于1832年的"骷髅会"被称作是美国富人和权力者的"秘密俱乐部",有人认为"在美国,任何时候,任何领域,骷髅会都能号召成员去做一切他们认为该做的事情。"

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[小红猪]你身体的十个秘密(下)

Thu, 10 Dec 2009 00:01:35 +0800

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5、梦

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另一个被陌生人攻击的幸福的梦?

"释梦是一条了解大脑潜意识活动的捷径。"西格蒙德·弗洛伊德(Sigmund Freud)如是说。现在大部分的研究者拒绝接受"梦是我们潜意识欲望的表达"的说法,但是梦的魅力仍旧与日俱增。

梦并不是毫无意义的,同样一定不是毫无用处的。首先,它们对处理情绪至关重要。"梦能调整情绪——让情绪处于某种限度之内,"波士顿大学的帕特里 克·麦克纳马拉(Patrick McNamara)说。新的研究发现,小睡可以加强对情绪的记忆——做梦的快速眼动睡眠(REM)出现的时间越长,大脑处理的情绪信息就越多。(《大脑皮 层》,第19卷,第1158页)

一种观点是,快速眼动睡眠期的梦让我们能够再次经历那些强烈的情绪记忆,但是并不出现亲身经历时的压力激素激增现象。通过这种方式,我们保留住了记忆,但是伴随它的情绪会不那么激烈。

快速眼动睡眠期的梦也有助于其他类型的记忆和解决问题。在一夜的睡眠之后,相比白天清醒时花同样长的时间,人们可以更好地记忆相关的词汇和它们之间的联系。

近期发现,并不是所有的梦都出现在快速眼动睡眠期中,有些线索显示一些非快速眼动睡眠的梦也有各自的特殊功能。麦克纳马拉与其同事在实验中叫醒处在 这两种睡眠期的受试学生,他们发现,快速眼动睡眠期里所做的梦要比非快速眼动睡眠期所做的梦更富有故事情节,包含更多的情绪、攻击性和未知的特征,而非快 速眼动睡眠期的梦有更多的友好场面(《心理科学》,第16卷,第130页)。麦克纳马拉认为,通过模拟挑衅的场面,快速眼动睡眠期的梦可以帮助我们处理那 些现实中的挑衅事件,而非快速眼动睡眠期中所做的梦一般支持合作行为。

梦的内容会受外部因素影响,比如香味,甚至可能是地球磁场,但似乎仍有一些不断重复的主题出现在梦中。快速眼动睡眠期的梦里常常会出现陌生男性,出 现的场面通常都是对做梦者进行挑衅。学者又开始分析梦里普遍出现的情节,这可能预示着对梦境含义的研究将再次展开,而这一次是有科学依据的。麦克纳马拉 说:"这表明,某些类型的释梦是可能的。"

6、利他主义

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如果你不相信有利他主义这样的东西,那你并不孤单,许多人和你一样。理查德·道金斯(Richard Dawkins)在《自私的基因》中说道:我们必须要"学着慷慨和利他,因为我们生来自私。"即使我们对我们的家庭成员很好,这远不算什么,因这在基因水 平上是有回报的:他们分享了我们的部分基因,所以帮助他们也是在帮助我们的基因永远流传下去。同时,另一种看起来是利他主义的行为通常只是一种互惠。如果 你帮了我,那么我也会帮你——不论多久之后——那也不是无私。

这在生物演化上都很有意义,因为肯花费时间和精力,不求回报的帮助他人会使你处于一种生存上的不利地位。唯一的问题就是近些年来越来越多的证据显示 人们确实会犯利他主义的"错"。例如在一种实验性的游戏环境下,很多人在会将钱分给陌生人,即使没有什么回报。这让生物学家做出了这样的结论:利他主义是 人类本性的一部分。他们不清楚的是利他行为是如何,以及为何会演化而来。

新泽西州罗格斯大学的罗伯特·特威尔斯(Robert Trivers )的观点是,纯粹的利他主义是一个失误。他说,自然选择在一定时期内是青睐利他主义者的,因为那时我们的祖先居住在小而拥挤的聚居地,人们会期望互助互 惠。然而,在我们现在的这个全球化的社会中,我们交往的人中有很多是你并不熟识的,很多甚至不会见到第二面,所以我们的利他精神实际上被误导了:有些利他 行为对我没什么好处,这就是不适合现代社会的。

另一些人不同意这种观点。他们也同意利他主义不是基因演化的产物,但是同时认为,自从我们的祖先开始通过文明塑造周围的环境,我们就在基因和文化协 同演化的过程中演化。演化的过程不仅会选择那些有利于个体生存的特质,也同样会选择那些利于整个群体的特质——这也就是利他主义演化的方式。利他主义对社 会的凝聚是至关重要的。那些更具凝聚力的群体更有可能在同其他群体交往中继续生存下去。

在机械水平上,基因与文化的共同演化是有意义的。存在着明确的社会机制来促进利他主义:例如,对惩罚的恐惧,信誉制度的建立,公平的理念,还有宗教 或权威人物的灌输。也有证据显示利他主义有其生物基础。大脑成像显示,利他主义可以刺激我们大脑的奖励区域。另外,拥有特定版本AVPR1基因的人会比其 他人更利他。他们的大脑对加压素更敏感,而正是这种激素使人对人际关系感觉良好(《基因,大脑与行为》,第7卷,第266页)。当然,有人会说了,如果偶 尔助人为乐就让我们精神错乱,那就已经不是纯粹的利他主义了。

7、艺术

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用演化、生存竞争的术语来解释人类所特有的对创造艺术作品的强烈要求是一项挑战。达尔文提出艺术的起源有性选择的作用,而阿尔伯克基州新墨西哥大学的杰弗里•米勒沿袭了达尔文的看法。他认为,艺术就像孔雀的尾巴——生物演化中适者的昂贵展示。

米勒的研究显示,智力水平和愿意接受新经验的性格均与艺术创造力有关联。他还发现,妇女在其每个月的受精高峰期间对创意男比对有钱男更有好感(见 《人的天性》,第17卷,第50页)。然而,米勒承认,单单从性的角度,可能还无法解释艺术的演变。"艺术可能发源于某些其他功能,后来获得了展示性的功 能,"他说。那么艺术可能还有其他什么目的呢?

美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的演化心理学家约翰•图比和莱达•科斯米迪认为,对美的追求可能是一种驱动力,让人们进一步去了解这个世界的不同方 面——那些我们出生时的大脑硬件处理不了的方面(《物质》,第30卷,第6页)。与此类似,新西兰奥克兰大学的布赖恩•博伊德则认为,艺术是某种形式的智 力游戏,它容许我们在安全的环境下探索新的领域(《新科学家》,5月23日,第44页)。

另一个想法是,艺术是一种对社会的适应。西雅图华盛顿大学的艾伦纳•亚克怀疑艺术完全部是通过诸如颜色和韵律等来塑造唤起情感的"特殊"物体或事 件。她认为这个过程有利于我们祖先以团结群体的方式提高生存机会。这种"创造特殊"论,可能起始于神秘的或超自然的仪式,到了后来,才变得更加富有美感。

但这一切都没能解释我们的审美意识从何而来。美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的迈克尔•加扎尼加提出,从生物学的角度上讲我们准备好了欣赏某些图 像,比如说对称的设计更让我们有审美的愉悦感——觉得更美——仅仅是因为我们的大脑能够迅速处理它们。不过,他补充说,我们对某些艺术产生积极的响应,并 不单单因为这些艺术作品能够从审美的角度吸引我们,而是因为看到这些艺术作品,或者进而能拥有它们,标志着自己的身份和地位。米勒进一步说,"这需要相当 多的反直观的教育,才能使人们从糟糕的当代艺术作品中分辨出好东西"。他还说,"大多数人没有时间去获取这种最优秀的审美情趣——而这种审美情趣恰恰是一 种良好的修养。"

艾玛•杨是澳大利亚悉尼的科学作家。

8、迷信

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巴拉克·奥巴马喜欢在竞选的早上打篮球。高尔夫球员老虎伍兹在星期天的比赛中总是会穿红色衬衫。我们中的大多数人都有自己迷信的事情,尽管我们明知道那可能不起作用。然而迷信也不是完全没有用的。

我们的大脑是被设计用来发现周围环境中的结构和规则的。布里斯托尔大学的布鲁斯·胡德(Bruce Hood)这么说过。我们也是因果决定论者——我们总认为事出有因。感觉模式和因果推理的这种结合让我们很容易受到迷信思想的影响。"但是,对于我们为什么会演化出这种能力有着很多合乎情理的理由,"胡德补充道。关注和回应某些不确定的因果关系对于生存是至关重要的。

哪怕在极少的情况下,我们的祖先听到草的沙沙声没想到是狮子而以为只是风吹,他们就活不了了,这么说来,宁可信其有不可信其无是必要的。哈佛大学的 凯文(Kevin Foster)和芬兰赫尔辛基大学的汉娜(Hanna Kokko)运用数学模型来证明:迷信的代价要比错失一个真实的生死攸关的信息的代价要小得多,这样,迷信观念就会受到演化的青睐。(《皇家学会公报B》 第276卷,第31页)

宗教的产生可能进一步支持了迷信思维的演化。杜邦说:"(宗教信仰)具有促使人们相信精神世界及精神世界的功效——即使这实际上可能没什么作用。" 杜邦是"宗教有其演化意义上的适应性"这一理念的主要倡导者。他认为,宗教的主要用途就是说服人们遵从集体以提升凝聚力。在某种程度上,实现这一目的就是 利用了人们相信超自然力量能影响我们命运的天性。

尽管迷信是我们的天性,文化和环境的因素也显然会决定我们个人迷信的程度。例如,当我们觉得难以掌控自己的生活,我们会变得比较迷信。一项研究发 现,生活在中东高危地区的人们,比如说特拉维夫的人们,带护身符的比例比其他地方的高。另一研究显示,美国福音会的人数在每一次的经济危机之时就会跃增 50%左右。没有人会不受影响。"我们可以根据环境来改变我们迷信的程度," 胡德说,"谁要坐在一架从30000英尺高空垂直掉下的飞机上,都得变成有神论者。"

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(图注:迷信是一种生活方式。

一个在2068个英国人中进行的关于迷信行为的调查显示了我们有多么不理性。

图中从上往下依次是:求神保佑 74% ;祈祷 65%;避开梯子 50%;打破镜子 39%;佩戴吉祥饰物 28%;避讳数字13 26% )

9、接吻

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唾液的交换就让人感觉那么好吗?

接吻——一种含情脉脉、嘴唇接触的感觉——并不是在所有的文化中都被人熟识,那么撅起嘴唇的欲望可能不包含在我们的基因之中。然而,你必然想知道,为什么会有许多人这样做,为什么接吻的感觉是如此美妙。对此问题已有过大量的讨论。

一种观点是,人们出生来的第一次的舒适、安全和慈爱的体验来自与哺乳有关的嘴巴接触。另外,我们的祖先大概也会像黑猩猩和现在某些母亲在为她们的婴儿断奶时一样,嘴对嘴地把咀嚼了的食物喂给她们的婴儿,这样就加强了共享唾液和愉快感觉之间的联系。

另一个观点是,接吻具有觅食的起源。据说我们的祖先首先被成熟的红色果实吸引,然后他们把这种吸引用于性的目的,发展到在生殖器和嘴唇上明显的红颜 色。加利福尼亚大学圣迭戈分校的拉马钱·德兰说:"不用从头再造,人类可以利用原本存在的模板,发展出对其他类型物体的吸引力。"由于高加索人的嘴唇最 红,拉马钱·德兰认为接吻可能起始于北半球的某个地方,然后随文化交流传播到世界各地。但是,没有确凿的证据,即使是德兰自己在表达了他的观点时也相当谨 慎,他承认接吻可能在人类的整个历史上分别产生过好几次。

提及接吻的生理,我们却有着稍微坚实点的主张。人们的嘴唇是身体上最敏感的部分,嘴唇上面充满着与大脑愉悦中枢相连接的感觉神经元。有证据显示,接吻可以降低应激激素皮质醇的水平并增加融合激素催产素。

就连我们如何评估与潜在伴侣的生物相容的问题上,都可能与接吻有关。近年来,人们越来越清楚,我们最容易被那些免疫系统和自己最不一样的人的汗味吸引,同他们在一起,就可能生育出最健康的孩子。而显然,接吻能让我们凑得近点再近点,距离更亲密,从而嗅出这种气味。

卡罗琳·威廉姆斯是《新科学家》的特约编辑。

10、挖鼻孔

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2001年,印度班加罗尔的国家精神卫生和神经科学研究所的奇塔兰詹·安德拉德和B.S.斯里赫里以他们的挖鼻孔研究获得了"搞笑诺贝尔奖"。他们 说在班加罗尔4所学校的200个学生样本中,几乎所有人都承认他们有这个习惯,平均每天挖四次。然而只有9个人——所有样本中的4.5%——坦白他们有吃 掉鼻屎的习惯。

考虑到许多人把吃鼻屎看作一件羞耻事,那么这个数字就只是一个保守估计了。但是即使数目低于实验所估计的,还是避不开为何有人会吃鼻涕的问题。

"鼻涕中没有任何的营养," 安德拉德说。此外,他和斯里赫里没有发现吃鼻屎的人和其他人有任何区别,但是他们忘了去问问他们为什么这么做。可能是吃鼻屎会帮你建立起健康的免疫应答 ——毕竟,调查卫生假说的研究人员已经找到大量证据表明缺少与传染物质的接触会增加一个人对过敏性疾病的易感性。

吃鼻屎可能有助于建立一个健康的免疫系统。

不幸的是,这似乎是1966年以来唯一的一项相关研究,当时纽约新泽西州立大学的悉尼(Sidney Tarachow )发现吃鼻屎的人会觉得那很"美味"。

艾玛·杨是住在澳大利亚悉尼的科学作家。卡洛琳·威廉姆斯和凯特·道格拉斯是《新科学家》的特约编辑。

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